深度挖掘物理题目中隐含条件

2017-09-27 06:32才志刚
课程教育研究·新教师教学 2015年7期
关键词:术语图像

才志刚

【摘要】物理中的隐含条件出现的形式多种多样,像一个个的陷阱等着那些不小心的学生,本文列举了物理题目中隐含条件最为常见的几种“把戏”,帮助同学们认清它们的真面目,做到知己知彼。

【关键词】隐含 ; 恒量 ; 近似 ; 估测 ; 术语 ; 图像 ; 临界

【中图分类号】G633.7 【文献标识码】B 【文章编号】2095-3089(2015)7-0187-01

审清题意、抓住题目中的已知条件是解决物理题目的必要前提,但经常有些条件若明若暗,含蓄不露地隐含在题目之中,极易被学生忽略,使学生感到无从下手而使解题陷入困境,此时挖掘隐含条件就成为解决问题的关键。这些隐含条件可隐蔽在题目的已知条件中、要求中、物理过程中、物理图像中和定律应用范围中及答案中,如果了解了这些隐含条件的常见“把戏”,就能够揭开神秘面纱,越过“思维陷井”,突破解题障碍。

1.限制隐含

有些题目按照物理规律求解出来的结果可能不符合实际,那么题目的解答应受到生活实际的限制,比如在1atm下水的沸点就是1000c,不管吸收多少热量也不能超过此值,再如电动机的功率不能超过它的额定功率,所以电梯不能无止境的加速等等。

【例1】以36km/h的速度行驶的汽车,刹车后做匀减速直线运动,若汽车在刹车后第2s内的位移是6.25m.在刹车后5s汽车的位移是多少?

解析:题目中的隐含条件是汽车可能在5s前就已经停下来了,所以不应该将时间5s直接代入位移公式,应先判断一下汽车停下来的时间,再做求解。设第1s末的速度V1,第2s末的速度V2,汽车在ts内停了下来,则t=V0\a,V1=a,V2=2a,在第2s內位移因S2=1/2(V1+V2)t2,所以停下来的时间t=4.0s,则刹车后5s汽车的位移S=1/2at2=20.0m

2.恒量隐含

某些物理量对于确定的对象来说是一个恒量,比如物体的质量、体积、水的凝固点、密度、比热、电压等。

【例2】我国“远望号”卫星测控船从江阴出发执行任务,由长江进入海洋。下列有关测控船所受浮力的说法正确的是( ) A.由于船始终浮在水面上,所以它受到的浮力不变

B.由于海水的密度大,所以船在海洋里受到的浮力大

C.由于船排开海水的体积小,所以它在海洋里受到的浮力小

D.由于船排开海水的体积大,所以它在海洋里受到的浮力大

解析:抓住物体的重力是一个恒量的隐含条件,所以不管是在密度较小的江湖水中还是在密度较大的海水之中,浮力始终等于船的重力。所以答案为A。

3.事实隐含

有一些生活中的常识比如照明电路电压为220v,且各用电器都为并联;基本粒子质子、电子和α粒子的质量数和电荷量。这些常识性知识条件在题目中有时不直接给出,若不能将这些知识记住并从题目中挖掘出来,就会陷入觉得少条件不能解的尴尬境地。

【例3】正常工作时,电阻是484欧姆的电炉子,接在照明电路中,通电30秒电流通过电炉所做的功 ( )

A.300焦耳 B.30焦耳 C.3焦耳 D.3000焦耳

解析:隐含条件时“接在照明电路中”,所以电炉子的电压应为220v,再根据公式W=tU2\R解得W=3000J。所以D正确。

4.近似隐含

有一些条件没有直接给出,但在题目中有些提示性得词语暗示,如“缓慢”、“时间很短”、“在地球表面附近”、“轻质杆”、“细绳”、“爆炸”、“碰撞”等等。它们都表示可以忽略某些无关紧要的物理量,从而简化题解。

【例4】一孤立的带负电的金属导体,A、B为导体表面附近的两点,现将两个电子分别放在A、B两点由静止释放,如果运动到无穷远处,动能之比是多少?

解析:有的同学读完题后认为题目中没有涉及A、B两点的电势大小的关系,所以无法求出有多少的电势能转化成了动能。但若注意到题目中的“A、B为导体表面附近的两点”隐含意思的话,这道题目也就变得简单了,“表面附近”暗含着A、B两点的电势近似等于导体表面的电势,而处于静电平衡的导体表面是一个等势面,所以A、B两点的电势近似相等,所以它们运动到无穷远处动能之比是1:1。

5.估测隐含

某些物理量与我们得生活联系非常得紧密,比如成人的体重、身高;人蹬自行车的速度,两眼的距离、成人一步的距离,每层楼高等,若题目中涉及到这些条件且不需要精确计算时,需要估测,这种情况下结果只要数量级正确即可。

【例5】某同学逛南京新百乘自动扶梯从一楼到三楼的过程中,自动扶梯对他做的功约为( )

A.0J B.5×102J C.5×103J D.5×104J

解析:这是一道纯粹的估测题,其中“人的质量大约是50kg,每层楼高约为4m”等条件隐含在题中,正确估测后可得正确答案是C。

6.选项隐含

有些题目中的选项之中常隐含着题干没有表述的条件或物理情景,这时需要我们有能力综合分析对比选项,挖掘出其中隐含的条件。

【例6】用一个重10N的动滑轮来提升50N重的物体,则实际拉力( )

A.可能是35N B.正好是30N

C.正好是25N D.可能是20N

解析:从选项之中的“大约”、”可能”、“正好”等字眼中隐含着需要考虑到绳子与滑轮之间的摩擦力、绳子的重力,所以实际拉力大于滑轮和物体总重力的二分之一,即30N,答案为A。

7.图像隐含

有的物理题的部分条件隐含在题目的图像中,结合题设条件分析图像,从图像中挖掘隐含条件,方可找出解题途径

【例8】一带正电粒子从电场中P点运动到Q点,v-t图像如下图所示,则下图符合实际的是( )

解析:分析物体v-t图像的特点,隐含着“物体的速度增大,加速度增大”的条件,由“物体速度增大”的条件可知电场线方向应由P指向Q;由“物体的加速度增大“的条件可知由P到Q电场线越来越密集。所以正确选项是B。

8.术语隐含

在物理题中有一些俗成的名词术语,如表示物体运动状态的术语:“静止” 、“匀速”;表示理想化模型的术语:“光滑水平面”、“理想变压器”、“轻质杆”;表示临界问题的术语: “刚好”、“恰好”表示出现极值情况的术语:“最大”、“最小”、“至少”等,它们都具有特定的物理意义, 隐含着某些特殊物理量取值或物理情景。endprint

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